JPH06180245A - 天秤において被測定物の重心を補正する方法および装置 - Google Patents
天秤において被測定物の重心を補正する方法および装置Info
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- JPH06180245A JPH06180245A JP35373792A JP35373792A JPH06180245A JP H06180245 A JPH06180245 A JP H06180245A JP 35373792 A JP35373792 A JP 35373792A JP 35373792 A JP35373792 A JP 35373792A JP H06180245 A JPH06180245 A JP H06180245A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】なんら複雑な構造を必要とすることなく、被測
定物の重心の、バー端の正規の位置からのずれを補正す
る簡単な方法および装置を提供することにある。 【構成】本装置は、支点で中心点を支持されたバーと、
このバーの各端に設置された上皿と、各上皿と対応する
バー端との間に設置した複数のロードセルとを包含す
る。
定物の重心の、バー端の正規の位置からのずれを補正す
る簡単な方法および装置を提供することにある。 【構成】本装置は、支点で中心点を支持されたバーと、
このバーの各端に設置された上皿と、各上皿と対応する
バー端との間に設置した複数のロードセルとを包含す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、天秤において被測定物
の重心を補正する方法および装置に関する。
の重心を補正する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】天秤式の重量測定装置は公知であ
る。
る。
【０００３】図１に、天秤の原理図を示す。支点とバー
の各端との距離ｌ1 、ｌ2 が等しいとすれば、Ｗ1 、Ｗ
2 を比較して重量を測定することができるのは周知のこ
とである。しかしながら、図２に示すように、バーの一
端の正規の設置点からの被測定物の重心のずれΔｌによ
り誤差ΔＷが生じる。
の各端との距離ｌ1 、ｌ2 が等しいとすれば、Ｗ1 、Ｗ
2 を比較して重量を測定することができるのは周知のこ
とである。しかしながら、図２に示すように、バーの一
端の正規の設置点からの被測定物の重心のずれΔｌによ
り誤差ΔＷが生じる。
【０００４】この問題を解決すべく、図３に示すような
上皿天秤の構造が従来用いられている。この構造は、２
本のバー、すなわち、第１バー１０と第２バー１２とを
包含し、第１バー１０は、支点となるナイフエッジ１４
でその中心点を支持されており、第２バー１２は、その
中心点１６をブラケット１８に枢着してある。第１バー
１０は、その両端付近にそれぞれ端部ナイフエッジ２０
を備え、各端部ナイフエッジ２０は、上皿２２を頂部に
備えた上皿リンク２４の開口部２６のところを支えてい
る。各上皿リンク２４は、その下端が第２バー１２の対
応端に回転自由支点としてのピン２８によって枢着して
ある。
上皿天秤の構造が従来用いられている。この構造は、２
本のバー、すなわち、第１バー１０と第２バー１２とを
包含し、第１バー１０は、支点となるナイフエッジ１４
でその中心点を支持されており、第２バー１２は、その
中心点１６をブラケット１８に枢着してある。第１バー
１０は、その両端付近にそれぞれ端部ナイフエッジ２０
を備え、各端部ナイフエッジ２０は、上皿２２を頂部に
備えた上皿リンク２４の開口部２６のところを支えてい
る。各上皿リンク２４は、その下端が第２バー１２の対
応端に回転自由支点としてのピン２８によって枢着して
ある。
【０００５】図４は、上皿部２２とナイフエッジ１４の
関係の等価モデルを示しており、図４の（ａ）において
は、回転自由支点１６に対してｌだけずれた位置に荷重
がかかった状態は、図４の（ｂ）に示すＴ＝ｌＷのトル
クとＷなる垂直荷重が同時に支点に作用したと等価であ
る。したがって、このトルクＴを打ち消すことにより、
重心のずれｌがあたかもゼロであるかのように、すなわ
ち、Ｗの荷重が支点に垂直に作用したかのようになる。
図３の天秤構造では、第２バー１２は、ｙ方向には移動
できるが、ｘ方向には移動できないようにブラケット１
８によって支持されている。こうすることにより、各上
皿リンク２２が対応した端部ナイフエッジ１４の支点に
対して傾斜しようとするも、モーメントが相殺されるの
で、あたかも、おもりＷ2 がこの端部ナイフエッジ２０
の真上にあるかのように第１バー１０に作用する。その
ため、図３の天秤では、被測定物およびおもりを対応す
る上皿のどの位置に置いても、常にその重量が第１バー
の同じところ、すなわち、端部ナイフエッジ２０にかか
ることになる。
関係の等価モデルを示しており、図４の（ａ）において
は、回転自由支点１６に対してｌだけずれた位置に荷重
がかかった状態は、図４の（ｂ）に示すＴ＝ｌＷのトル
クとＷなる垂直荷重が同時に支点に作用したと等価であ
る。したがって、このトルクＴを打ち消すことにより、
重心のずれｌがあたかもゼロであるかのように、すなわ
ち、Ｗの荷重が支点に垂直に作用したかのようになる。
図３の天秤構造では、第２バー１２は、ｙ方向には移動
できるが、ｘ方向には移動できないようにブラケット１
８によって支持されている。こうすることにより、各上
皿リンク２２が対応した端部ナイフエッジ１４の支点に
対して傾斜しようとするも、モーメントが相殺されるの
で、あたかも、おもりＷ2 がこの端部ナイフエッジ２０
の真上にあるかのように第１バー１０に作用する。その
ため、図３の天秤では、被測定物およびおもりを対応す
る上皿のどの位置に置いても、常にその重量が第１バー
の同じところ、すなわち、端部ナイフエッジ２０にかか
ることになる。
【０００６】
【発明の解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のような複雑な天秤構造を、コンベヤによって被測定物
を搬送し、自動的に天秤で測定するような自動重量測定
機構において応用しようとすると、その保守点検上問題
があり、また、各支点での摩擦が累積して分解能を向上
させることは困難である。
のような複雑な天秤構造を、コンベヤによって被測定物
を搬送し、自動的に天秤で測定するような自動重量測定
機構において応用しようとすると、その保守点検上問題
があり、また、各支点での摩擦が累積して分解能を向上
させることは困難である。
【０００７】本発明の目的は、なんら複雑な構造を必要
とすることなく、被測定物の重心の、バー端の正規の位
置からのずれを補正する簡単な方法および装置を提供す
ることにある。
とすることなく、被測定物の重心の、バー端の正規の位
置からのずれを補正する簡単な方法および装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決する構造】この目的を達成すべく、本発明
は、支点で平衡状態に支えられたバーを有し、このバー
の一端に被測定物を置き、反対端に平衡おもりを置く天
秤において、バーの少なくとも一端にロードセルを設
け、このロードセルによって物体を支え、この物体の正
規の支持位置からのずれをロードセルによって測定し、
このずれから生じる測定値の誤差を補正することを特徴
とする方法を提供する。
は、支点で平衡状態に支えられたバーを有し、このバー
の一端に被測定物を置き、反対端に平衡おもりを置く天
秤において、バーの少なくとも一端にロードセルを設
け、このロードセルによって物体を支え、この物体の正
規の支持位置からのずれをロードセルによって測定し、
このずれから生じる測定値の誤差を補正することを特徴
とする方法を提供する。
【０００９】本発明は、また、支点で平衡状態に支えら
れたバーを有し、このバーの各端に物体を支える支持部
材を備えた重量測定装置において、前記バーの少なくと
も一端の支持部材に設けた複数のロードセルと、これら
のロードセル上に載せた物体についての各ロードセルか
らの測定値に基づいて、前記バー端における物体の重心
のずれを補正する手段とを包含することを特徴とする重
量測定装置を提供する。
れたバーを有し、このバーの各端に物体を支える支持部
材を備えた重量測定装置において、前記バーの少なくと
も一端の支持部材に設けた複数のロードセルと、これら
のロードセル上に載せた物体についての各ロードセルか
らの測定値に基づいて、前記バー端における物体の重心
のずれを補正する手段とを包含することを特徴とする重
量測定装置を提供する。
【００１０】
【実施例の説明】図５、６を参照して、ここには本発明
の原理を用いた天秤装置を概略的に示してある。この天
秤装置は、支点３０で中心点を支持されたバー３２を有
し、このバー３２の一端には、上皿３４があり、この上
皿３４は、正三角形に配置された３つのロードセル（荷
重測定用センサ）３６を介してバー３２に装着してあ
る。なお、図示実施例では、被測定物の重心のずれのみ
を測定するように説明するが、本発明の原理は、平衡お
もりの重心のずれの測定にも応用できることは了解され
たい。
の原理を用いた天秤装置を概略的に示してある。この天
秤装置は、支点３０で中心点を支持されたバー３２を有
し、このバー３２の一端には、上皿３４があり、この上
皿３４は、正三角形に配置された３つのロードセル（荷
重測定用センサ）３６を介してバー３２に装着してあ
る。なお、図示実施例では、被測定物の重心のずれのみ
を測定するように説明するが、本発明の原理は、平衡お
もりの重心のずれの測定にも応用できることは了解され
たい。
【００１１】バー３２の反対端には、平衡おもり３８が
固定あるいは保持してある。この側のバー部分の下面に
は、差動トランス４０とフィードバック平衡コイル装置
４２が設けてある。フィードバック平衡コイル装置４２
は、天秤の平衡度を検知し、平衡にするためのフィード
バック電流を流し、この電流値から被測定物の重量を知
るためのものであり、この技術分野では周知のものであ
りかつ本発明の部分ではないので、ここではこれ以上詳
しく説明しない。
固定あるいは保持してある。この側のバー部分の下面に
は、差動トランス４０とフィードバック平衡コイル装置
４２が設けてある。フィードバック平衡コイル装置４２
は、天秤の平衡度を検知し、平衡にするためのフィード
バック電流を流し、この電流値から被測定物の重量を知
るためのものであり、この技術分野では周知のものであ
りかつ本発明の部分ではないので、ここではこれ以上詳
しく説明しない。
【００１２】測定時、各ロードセル３６は、被測定物４
４の、それぞれの位置に応じた重量を検知し、各ロード
セル３６からの測定値を図示しない演算手段で演算して
被測定物４４の重心の、上皿３４上の所定点からのずれ
Δｌ1 を知ることができる。このとき、ｘ方向の重心ず
れは、天秤の平衡に関係するが、ｙ方向のずれは関係な
い。以下に、図７を参照しながら、ずれΔｌ1 の演算を
説明する。
４の、それぞれの位置に応じた重量を検知し、各ロード
セル３６からの測定値を図示しない演算手段で演算して
被測定物４４の重心の、上皿３４上の所定点からのずれ
Δｌ1 を知ることができる。このとき、ｘ方向の重心ず
れは、天秤の平衡に関係するが、ｙ方向のずれは関係な
い。以下に、図７を参照しながら、ずれΔｌ1 の演算を
説明する。
【００１３】被測定物 の重量Ｗ0 は、 Ｗ0 ＝Ｗ1 ＋Ｗ2 ＋Ｗ3 で表わされる。ここで、Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 は、それぞれ
のロードセルの検知重量である。
のロードセルの検知重量である。
【００１４】モーメントの平衡式から、ｘ方向の重心座
標は、 ｘ＝（Ｗ2 −Ｗ1 ）・ｘ0 ／Ｗ0 となる。
標は、 ｘ＝（Ｗ2 −Ｗ1 ）・ｘ0 ／Ｗ0 となる。
【００１５】ｘ＝Δｌ1 （重心座標）
【００１６】ここで、平衡おもりと被測定物との重量差
が、あまりない場合には、Ｗ0 をほぼ一定とし、Ｗ3 を
測定せずにダミー支点としても、かなり正確に重心の位
置を示すことができる。よって、この場合には、ロード
セルは２個だけでもよい。
が、あまりない場合には、Ｗ0 をほぼ一定とし、Ｗ3 を
測定せずにダミー支点としても、かなり正確に重心の位
置を示すことができる。よって、この場合には、ロード
セルは２個だけでもよい。
【００１７】図８から図１１までに、本発明の原理に基
づいた重量測定装置の具体例が示してある。
づいた重量測定装置の具体例が示してある。
【００１８】まず、図１１を参照して、ここには、本発
明を用いて、コンベヤ装置５０によって連続的に送られ
てくる被測定物５２を自動的に重量測定する構造が示し
てある。コンベヤ装置５０は、支柱５４上に支持された
一対のコンベヤレール５６を包含し、これらのコンベヤ
レール５６上を天秤上皿に相当するワークパレット５８
が移動してくるようになっている。各ワークパレット５
８上には、被測定物５２が載せられる。
明を用いて、コンベヤ装置５０によって連続的に送られ
てくる被測定物５２を自動的に重量測定する構造が示し
てある。コンベヤ装置５０は、支柱５４上に支持された
一対のコンベヤレール５６を包含し、これらのコンベヤ
レール５６上を天秤上皿に相当するワークパレット５８
が移動してくるようになっている。各ワークパレット５
８上には、被測定物５２が載せられる。
【００１９】図１１において、重量測定装置の本体６０
は、固定底部６２と、メータおよび操作ボタン等を含む
頂部インストルメントパネル６４と、これらの間にある
天秤部６６とからなる。天秤部６６は、一本の天秤バー
６８を包含し、この天秤バー６８は、中間の直角に折れ
曲がった段部７０と、その両側にあり、異なった平面に
位置する第１、第２のバー部分７２、７４とからなる。
第１バー部分７２は、重量測定装置本体６０の側方外向
きに延びており、ガイドレール５６の下に位置する。
は、固定底部６２と、メータおよび操作ボタン等を含む
頂部インストルメントパネル６４と、これらの間にある
天秤部６６とからなる。天秤部６６は、一本の天秤バー
６８を包含し、この天秤バー６８は、中間の直角に折れ
曲がった段部７０と、その両側にあり、異なった平面に
位置する第１、第２のバー部分７２、７４とからなる。
第１バー部分７２は、重量測定装置本体６０の側方外向
きに延びており、ガイドレール５６の下に位置する。
【００２０】ガイドレール５６の下に位置する第１バー
７２の端には、本発明による重心測定装置８０が設置し
てある。
７２の端には、本発明による重心測定装置８０が設置し
てある。
【００２１】図８から図１０を参照して、重心測定装置
８０は、３つのリフト・シリンダ８２によって昇降させ
られるリフトプレート８４を包含する。このリフトプレ
ート８４は、コンベヤレール５６を運ばれてきた、被測
定物を載せたワークパレット５８を持ち上げる。このと
き、その全重量が、支持プレート８６上のロードセル支
点８８によって受け取られるようになっている。これら
ロードセル支点８８の作用については、先に述べた。な
お、この実施例では、３つのロードセル支点８８のうち
１つは、ダミーとなっている。これについても先に述べ
た。
８０は、３つのリフト・シリンダ８２によって昇降させ
られるリフトプレート８４を包含する。このリフトプレ
ート８４は、コンベヤレール５６を運ばれてきた、被測
定物を載せたワークパレット５８を持ち上げる。このと
き、その全重量が、支持プレート８６上のロードセル支
点８８によって受け取られるようになっている。これら
ロードセル支点８８の作用については、先に述べた。な
お、この実施例では、３つのロードセル支点８８のうち
１つは、ダミーとなっている。これについても先に述べ
た。
【００２２】なお、この重心測定装置８０は、測定タイ
ミング時以外はロードセルに衝撃や負荷をかけないため
に支点から若干離脱させ、本体８０に支点プレート８６
を錠止するための３つの錠止シリンダ９０を包含する。
ミング時以外はロードセルに衝撃や負荷をかけないため
に支点から若干離脱させ、本体８０に支点プレート８６
を錠止するための３つの錠止シリンダ９０を包含する。
【００２３】天秤バー６８の第２バー部分７４は、支点
９２によって支持されており、その外端には、先に述べ
たようなフィードバック平衡コイル装置と差動トランス
を含むユニット９４を包含し、また、平衡おもり９６が
載せてある。
９２によって支持されており、その外端には、先に述べ
たようなフィードバック平衡コイル装置と差動トランス
を含むユニット９４を包含し、また、平衡おもり９６が
載せてある。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、複雑な構造を必要とす
ることなく、従来よりも向上した分解能で精度良く重量
の測定を行える。
ることなく、従来よりも向上した分解能で精度良く重量
の測定を行える。
【図１】天秤の原理を説明する図である。
【図２】天秤における重心のずれからの誤差を説明する
図である。
図である。
【図３】従来の天秤機構を説明する図である。
【図４】図３の等価モデルを示す図である。
【図５】本発明の原理を用いた天秤装置を示す図であ
る。
る。
【図６】図５の側面図である。
【図７】図５、６で用いているロードセルの作用を説明
する図である。
する図である。
【図８】本発明の原理を用いた重心測定装置の部分破断
平面図である。
平面図である。
【図９】図８に示す重心測定装置の側面図である。
【図１０】図８に示す重心測定装置の端面図である。
【図１１】図８の重心測定装置を備えた自動連続重量測
定装置を示す図である。
定装置を示す図である。
３０・・・支点 ３２・・・バー ３４・・・上皿 ３６・・・ロードセル ３８・・・平衡おもり ４０・・・差動トランス ４２・・・フィードバック平衡コイル装置 ４４・・・被測定物
Claims (2)
- 【請求項１】 支点で平衡状態に支えられたバーを有
し、このバーの一端に被測定物を置き、反対端に平衡お
もりを置く天秤において、バーの少なくとも一端にロー
ドセルを設け、このロードセルによって物体を支え、こ
の物体の正規の支持位置からのずれをロードセルによっ
て測定し、このずれから生じる測定値の誤差を補正する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 支点で平衡状態に支えられたバーを有
し、このバーの各端に物体を支える支持部材を備えた重
量測定装置において、前記バーの少なくとも一端の支持
部材に設けた複数のロードセルと、これらのロードセル
上に載せた物体についての各ロードセルからの測定値に
基づいて、前記バー端における物体の重心のずれを補正
する手段とを包含することを特徴とする重量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35373792A JPH06180245A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 天秤において被測定物の重心を補正する方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35373792A JPH06180245A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 天秤において被測定物の重心を補正する方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180245A true JPH06180245A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18432881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35373792A Pending JPH06180245A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 天秤において被測定物の重心を補正する方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180245A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5564126B1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-07-30 | アニマ株式会社 | 重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法及び装置 |
| CN109612634A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种对称组合体重心测量装置及测量方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57111419A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-10 | Shimadzu Corp | Electronic even balance |
| JPH04122272A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-22 | Kubota Corp | 動作練習機 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP35373792A patent/JPH06180245A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57111419A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-10 | Shimadzu Corp | Electronic even balance |
| JPH04122272A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-22 | Kubota Corp | 動作練習機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5564126B1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-07-30 | アニマ株式会社 | 重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法及び装置 |
| CN109612634A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种对称组合体重心测量装置及测量方法 |
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